上海市轨道交通客流预测理论方法研究

加强城市轨道交通客流预测理论方法的研究是提高客流预测准确性的重要手段之一。结合过去20年上海市轨道交通发展的实践经验和教训,总结了影响轨道交通客流预测精度的因素。对轨道交通客流预测的理论、方法和参数进行了深入研究,重点分析了客流预测在理论研究和模型方法改进方面应注意的问题和研究的方向,并指出客流预测参数取值存在的问题。最后,提出在预测技术方面未来的研究方向,以提高轨道交通客流预测的准确性。     

轨道交通拥挤传播速率量化模型研究

轨道交通作为综合客运交通系统的骨干,影响着城市客运交通乃至社会经济的正常运转,对其大客流拥挤传播规律的研究有助于提高轨道交通系统的运输安全和效率.以往学者研究的大客流传播模型中往往参数量化缺失或者缺乏实际意义,因此,本文着眼于量化大客流传播模型中的参数,旨在构建客流影响下的拥挤传播模型.首先,分析大客流传播模型中参数及其影响因素,阐述现有传播速率量化模型;其次,以客流的不确定性作为研究对象,分析客流传播特征;再次,通过轨道交通客流数据量化模型参数相关的客流和列车剩余载客能力,界定大客流影响阈值;然后,构建考虑客流因素的传染病模型,量化拥挤传播速率,据此分析客流对轨道交通拥挤传播的影响;最后,以北京地铁13号线为例,比较不同时段、不同换乘情况下其大客流拥挤传播影响范围的差异,分析其原因,从而为优化轨道交通系统的服务水平及大客流事件应急处置提供参考和借鉴.     

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为了满足城市日益增长的停车需求并缓解市中心交通压力,在轨道交通停车换乘(P&R)条件下,研究区域停车设施的选址方法及规模测算方法.基于随机用户选择原理,构建城市中心区及外围区域的停车需求预测Logit模型.以车辆总出行距离最短为目标函数,构建轨道交通P&R站选址优化模型.提出城市中心区及外围P&R站的停车场规模测算方法.以大连市西安路商业圈为研究对象,开展停车需求调查并分析其特征.依据调查数据,进行轨道交通P&R站选址规划与规模测算案例研究.研究表明,对于具有轨道交通的城市,该方法较传统规划方法更有利于引导停车需求在用地空间上的合理分布.     

基于城市轨道交通与常规公交竞争的票价制定模型

为了制定城市快速轨道交通的合理票价,利用不同出行方式下的出行耗时和出行距离,确定了轨道交通与常规公交之间的客流争夺区域.然后利用Logit模型,用相对比较容易量化的广义费用函数来代替模型中的效用函数,从而建立了轨道交通与常规公交的竞争模型,形成在不同出行距离下的票价与分担率曲线,提供出行距离与票价制定的一种方法.     

城市轨道交通乘客换乘决策因素分析

许多城市的轨道交通系统已经完成从单线运营到多线网络化运营的转变.伴随网络化发展而来的集中换乘客流,给轨道交通的规划建设与安全运营提出了挑战.以上海市轨道交通为例,通过对比手机信令与客流分配模型两种统计途径下的换乘客流差异,探究乘客换乘行为特征与换乘决策影响因素.将绕行换乘行为归纳为6类:高辨识度换乘车站、换乘不便捷车站、多功能复合型车站、长距离少换乘、避免拥堵和纸面地图误导.考虑轨道交通换乘站自身属性,对未来城市轨道交通客流分配模型提出改进方向,为轨道交通网络规划提供参考.     

浅析影响轨道交通客流规模的因素

随着社会经济的发展,城市交通日趋紧张,轨道交通在解决城市交通紧张状况显现出重要的地位.是否规划和建设地铁、取决于城市客流规模,从地铁沿线土地的利用、经济发展水平、市区延伸发展的潜力、联运要求、城市管理水平、轨道交通的经营等方面阐述影响城市客流的诸多因素.     

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科学准确地预测轨道交通客流量,超前掌握轨道交通客流量发展的趋势、特点、规律和数量,是制定轨道交通客运发展和站场配置规划的基础.现有轨道交通客流预测方法对于城际轨道交通客流预测的适应性各不相同,本文采用三次吸引法和客流转移理论相结合,并借鉴统计学中距离分析思想,确定客流转移率,从而获得转移客流量.具体做法是：在分析客流量转移的影响因素基础上,建立广义不相似距离矩阵,以此在轨道交通三次吸引范围内分别确定各种交通方式客流量转移率,从而获得规划年轨道交通客流量.通过某一城市的实际数据进行了算例分析,该方法简单、可操作性强、具有工程应用价值.     

城市轨道交通与地面常规公交换乘客流预测模型研究

轨道交通与地面常规公交共同支撑着城市公共交通系统.一个城市轨道交通系统效率的发挥,有待于作为集散客流重要交通方式的常规公交的配合,科学地分析与预测轨道交通与常规公交之间的换乘客流量,可以为确定交通枢纽建设的合理规模、各种交通工具在枢纽中的布局分布等提供依据.本文在总结各种客流预测模型的基础上,针对城市的不同情形给出了不同的换乘客流预测模型.     

基于节点备选集的城市轨道线网规划模型与算法

为完善城市轨道交通线网规划,指导城市轨道交通建设与运营,引领城市发展,优化城市空间结构,实现交通与用地协调发展的作用,提出一种基于节点备选集合的城市轨道交通线网规划模型.考虑影响轨道交通线网规划的主要因素,以直达客流、线路数量、建设成本、线路长度等作为线网布局的特质因子,建立轨道交通线网规划的数学优化模型;根据模型多决策变量的特点,采用免疫克隆算法进行求解.以某市的实际案例进行实证分析,结果证明模型算法合理、实用,可为制定城市轨道交通线网规划方案提供良好的定量支撑.     

上海市快速轨道交通规划研究

上海市轨道交通快速发展,支撑了城市空间扩展、优化了用地布局;然而在其快速发展过程中也暴露了一些问题。首先评估了近10年上海市轨道交通规划、建设、实施情况,总结存在的主要问题,如功能层次单一、服务水平不高等;指出当前其面临的一个重大问题是,单一功能层次的轨道交通造成长距离出行时耗长,缺乏与小汽车的竞争优势,从而影响、制约郊区新城的发展。然后借鉴东京、巴黎等国际大城市快速轨道交通的建设、实施和运营组织经验,根据上海实际,分析其发展快速轨道交通的必要性。最后通过分析上海市轨道交通的客流特征,提出其快速轨道交通规划必须＂连心＂,并给出了服务标准、规划方案和预计达到的实施效果。     

城市轨道交通网络化客流特征及成长规律——基于京沪穗深城市轨道交通网络客流数据分析

中国各大城市轨道交通将陆续进入网络化运营阶段,然而对于网络化进程中客流特征及成长规律尚缺乏深入细致的分析与研究。对北京、上海、广州、深圳4个城市轨道交通网络化进程中的客流特征及成长规律进行系统总结,涉及客运量及客运强度、断面客流量分布、线网换乘系数、乘距与运距、客流时间分布等。同时,针对轨道交通沿线土地利用、线网规模、服务水平、票制票价等影响客流特征变化的主要因素进行分析。在此基础上,对当前中国城市轨道交通规划、建设、运营组织的若干关键问题提出建议。     

成都市轨道交通客流特征分析及启示

成都市轨道交通刚刚起步,正在追赶高速发展的城镇化进程和较为清晰的城市空间布局。基于2010—2016年轨道交通运营客流数据,分析成都市开通轨道交通线路七年来的客流变化特征和成长规律,涉及客流总量、客流强度、换乘系数、换乘客流量、线路断面流量分布、进出站客流时间分布等。比较成都与北京、上海、广州等中国超大城市的轨道交通客流水平、增长步伐、变化趋势,总结成都市轨道交通客流与城市空间结构的关系,探讨对成都市轨道交通规划建设工作的启示。     

基于灰色理论的城市轨道交通短期客流预测研究

城市轨道交通短期客流的预测是制定列车调度计划、车站客运组织工作的关键。在研究城市轨道交通的断面客流特征的基础上,建立基于灰色预测的城市轨道交通短期客流预测模型,提出通过若干组连续历史客流数据构建灰色预测模型,以此类推对未来客流进行预测。以某城市轨道交通网络客流为例进行计算,得到预测数据与真实数据误差较小,验证了该模型与方法的有效性。     

城市轨道交通环线客流特征分析及启示

轨道交通环线在轨道交通网络中具有特殊的地位和作用。首先,通过对比分析北京市、上海市轨道交通环线与非环线路的客流特征,总结出环线具有可达性较强、客运量高、断面客流量波动性较小、平均运距较短、换乘量较大等特征。其次,分析北京市第二条环线成环前后轨道交通线路客流特征变化、外环线路开通对内环线路的影响以及环线对于放射线路的分流作用,总结双环结构中内外环之间的关系及对放射线路的影响。最后,从轨道交通环线在线网中的功能、位置选择和建设时机等方面提出探索性建议。     

轨道交通与城市协同发展的空间差异性分析：以北京市为例

为识别轨道交通与城市协同发展程度的空间差异性，以及不同空间范围内城市发展水平对轨道交通客流影响的差异性，引入描述空间集聚特征的莫兰指数Moran's I 建立轨道站点周边城市发展水平评价方法，将轨道站点周边城市发展水平和站点客流空间集聚分布特征作为轨道交通与城市发展协同程度判断标准，划定若干研究区域，利用地理加权回归GWR 模型研究两者空间相关性和城市发展因素对轨道交通客流的影响. 实证研究表明：轨道站点周边城市发展水平与站点客流协同程度较高的区域，城市发展水平对站点客流影响更大；将城市发展因素对站点客流影响程度进行排序，密度高于交通便捷程度、功能多样化程度和发展紧凑度.     

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城市轨道交通网络客流时空分布特征是网络化协同运输组织的基础与核心.本文在系统分析城市轨道交通乘客出行行为的基础上,基于Multi-Agent建模技术,构建了网络客流分布动态仿真模型,应用该模型模拟乘客的网络出行过程,统计分析得到路网的客流分布特征.该模型既能反映乘客网络出行行为全过程,又能满足大规模路网仿真需求.最后,开发了城市轨道交通网络客流仿真系统,通过北京市轨道交通网络的实际数据对模型和算法进行验证.     

城市轨道交通客流网络分布均衡性评价

复杂网络化运营下的城市轨道交通客流呈现时空分布不均衡特点,为量化表征客流网络分布不均衡程度,应用广义均衡性评价工具Gini系数和Theil指数,以车站客流量和区间断面满载率为评价指标多维度评价客流网络分布状态.以上海轨道交通网络为例,基于洛伦兹曲线求解得到早高峰 8:30-8:45、平峰 10:45-11:00和晚高峰18:30-18:45这3个时段全网车站客流分布的Gini系数分别为0.527、0.554、0.540.对照评价标准可知,3个时段客流分布均极不均衡;全网区间客流分布的Gini系数分别为 0.502、0.366、0.476,表明客流区间分布早高峰极不均衡、平峰相对均衡、晚高峰比较不均衡;基于线路分组的Theil指数求解结果与上述结论一致.最后,分析各线路客流分布不均衡对全网不均衡的贡献率,结果与实际客流分布状态相符,验证了本文方法的可行性与有效性.     

重大公共卫生灾害主动限流背景下城市轨道交通网络集成韧性

分析了重大公共卫生灾害对城市轨道交通网络集成韧性的影响机理；基于韧性曲线模型对传统韧性测度方法进行了修正，构建了面向重大公共卫生灾害影响的城市轨道交通网络集成韧性测度方法；评估了城市轨道交通网络节点重要度水平，运用复杂网络构建了城市轨道交通网络拓扑模型，对节点客流进行了模拟分配；应用SEZIR传染病传播模型模拟了灾害传播过程，研究了城市轨道交通在重大公共卫生灾害背景下的集成韧性水平演化规律；以西安市疫情发展过程为研究对象，对主动客流限制下城市轨道交通网络的集成韧性水平进行了模拟和数值分析。研究结果表明：主动客流限制措施能够有效提高城市轨道交通网络对重大公共卫生灾害的阻断能力，当客流限制水平达到30%后，重大公共卫生灾害传播过程趋于平缓；主动客流限制措施会直接导致城市轨道交通网络运行效率降低，但能够提升城市轨道交通网络在重大公共卫生灾害影响下的集成韧性水平；当客流限制水平分别为70%、40%和20%时，城市轨道交通网络集成韧性水平的改善提升效果更加明显，累积改善效果分别可达到10.73%、46.87%和226.81%。     

基于元胞自动机的轨道交通突发客流拥堵消散演化机理研究

为保证城市轨道交通运输系统在突发客流条件下能够安全高效运营，本文基于元胞自动机建立城市轨道交通突发客流拥堵传播模型.分析突发客流量拥堵传播过程，采用状态参数集反映车站拥挤程度的多样化差异，定义更为准确合理的客流量元胞自动机演化规则.以成都市轨道交通部分线网为例，仿真设置不同量值的突发客流，研究线网客流状态的演化规律.结果表明，随着突发客流量增加，客流状态从区域拥堵演化至线拥堵的速度减缓，从线拥堵演化至点拥堵的速度保持不变或略有加快.此外，大量突发客流会引起拥堵消散速度的减缓，造成更大时空范围的区域性拥堵.